Java语言入门 -- 第九章　Java的输入输出操作

第九章Java的输入输出操作

9.1 Java 输入输出流

所有的程序语言都提 ?copy; 与本机文件系统交互的方式；Java也不例外。我们将看看Java是怎样处理标准文件输入输出的(包括stdin,stout,stderr)。当你在网络上开发小程序时，你必须注意直接文件输入输出是不安全因素的关键。大多数用户设置他们的浏览器，可让你自由的访问他们的文件系统，但有 ?copy; 不让你访问。当然，如果你开发你内部的应用程序，你也许需要直接访问文件。

标准输入输出 Unix的用户，或其他基于命令行系统的用户(如DOS)，都知道标准输入输出的含义。标准输入文件是键盘，标准输出文件是你的终端屏幕。标准错误输出文件也指向屏幕，如果有必要，它也可以指向另一个文件以便和正常输出区分。

系统类 Java通过系统类达到访问标准输入输出的功能。上面提到的三个文件在这个系统类中实现： Stdin System.in作为InputStream类的一个实例来实现stdin，你可以使用read()和skip(long n)两个成员函数。read()让你从输入中读一个字节，skip(long n)让你在输入中跳过n个字节。

Stout System.out作为PrintStream来实现stdout，你可以使用print()和println()两个成员函数。这两个函数支持Java的任意基本类型作为参数。

Stderr System.err同stdout一样实现stderr。象System.out一样，你可以访问PrintStream 成员函数。

9.2 标准输入输出例子

这里有一个例子，功能象Unix里的cat或type：

import java.io.* class myCat{ public void main(String args[]) throws IOException{ int b; int count = 0; while ((b = System.in.read()) != -1){ count++; System.out.print((char)b); } System.out.println(); //blank line System.err.println("counted"+count+"total bytes."); } }

9.3 普通输入输出类

除了基本的键盘输入和屏幕输出外，我们还需要联系文件的输入输出。我们将学习下面几个类： l FileInputStream l DataInputStream l FileOutputStream l DataOutputStream

作为参考，再列出一 ?copy; 特定应用的类： l PipedInputStream l BufferedInputStream l PushBackInputStream l StreamTokenizer l PipedOutputStream l BufferedOutputStream l RandomAccessFile

我们不在此讨论这 ?copy; 类，但你可以在JAVA_HOME/src/java/io目录里查看每个类的成员函数定义。

9.4 文件

在我们进行文件操作时，需要知道一 ?copy; 关于文件 ? 信息。File类提 ?copy; 了一 ?copy; 成员函数来操纵文件和获得一 ?copy; 文件的信息。

9.4.1 创建一个新的文件对象

你可用下面三个方法来创建一个新文件对象：

File myFile; myFile = new File("etc/motd");

或

myFile = new File("/etc","motd"); //more useful if the directory or filename are variables

或

File myDir = new file("/etc"); myFile = new File(myDir,"motd");

这三种方法取决于你访问文件的方式。例如，如果你在应用程序里只用一个文件，第一种创建文件的结构是最容易的。但如果你在同一目录里打开数个文件，则第二种或第三种结构更好一 ?copy;。

9.4.2 文件测试和使用

一 ?copy; 你创建了一个文件对象，你便可以使用以下成员函数来获得文件相关信息：

文件名 l String getName() l String getPath() l String getAbslutePath() l String getParent() l boolean renameTo(File newName)

文件测试 l boolean exists() l boolean canWrite() l boolean canRead() l boolean isFile() l boolean isDirectory() l boolean isAbsolute()

一般文件信息 l long lastModified() l long length()

目录用法 l boolean mkdir() l String[] list()

9.4.3 文件信息获取例子程序

这里是一个独立的显示文件的基本信息的程序，文件通过命令行参数传输：

import java.io.*; class fileInfo{ File fileToCheck; public static void main(String args[]) throws IOException{ if (args.length>0){ for (int i=0;i<args.length;i++){ fileToCheck = new File(args[i]); info(fileToCheck); } } else{ System.out.println("No file given."); } } public void info (File f) throws IOException { System.out.println("Name: "+f.getName()); System.out.println("Path: "=f.getPath()); if (f.exists()) { System.out.println("File exists."); System.out.print((f.canRead() ?" and is Readable":"")); System.out.print((f.cnaWrite()?" and is Writeable":"")); System.out.println("."); System.out.println("File is " + f.lenght() = " bytes."); } else { System.out.println("File does not exist."); } } }

9.5 输入流

InputStream SequenceInputStream FileInputStream PipedInputStream ByteArrayInputStream FileterInputStream StringBufferInputStream

DataInputStream LineNumberInputStream PushbackInputStream BufferedInputStream 有好几个类是专门用来处理文件输入的。下面是文件输入类的层次结构：

9.5.1 FileInputStream 对象

FileInputStream典型地表示一种顺序访问的文本文件。通过使用FileInputStream你可以访问文件的一个字节、几个字节或整个文件。

9.5.2 打开FileInputStream

为一个文件打开输入流FileInputStream，你必须将文件名或文件对象传送给结构：

FileInput Stream myFileStream; myFileStream = new FileInputStream ( "/etc/motd");

你还可以象下边这样从FileInputStream里读文件信息：

File myFile ; FileInputSteam myFileStream; myFile = new File("/etc/motd"); myFileStream = new FileInputStream(myFile);

一 ?copy;FileInputStream输入流打开，你就可以从里面读取信息了。read()成员函数有以下几种选项：

l int read() //reads one byte //return -1 at end of stream l int read(byte b[]) //fills entire array,if possible //returns number of bytes read //returns -1 if end of stream is reached

l int read(byte b[],int offset, int len) //reads len bytes into b starting at b[offset] //Returns number of bytes read, //or -1 if end of stream is reached.

9.5.3 关闭FileInputStream

当你完成一个文件的操作，你可选两种方法关闭它：显式关闭和隐式关闭，隐式关闭是自动垃圾回收时的功能。

显式关闭如下： myFileStream.close();

9.6 例程：显示一个文件

如果文件的访问权限足够，你可以在TextArea对象里显示文件内容。

下面是显示文件的程序片断：

FileInputStream fis; TextArea ta; public vod init(){ byte b[] = new byte [1024]; int I; //make it big enough or wait until you //know the size of the file String s; try { fis = new FileInputStream("/etc/motd"); } catch(FileNotFoundException e) { /*do something appropriate */ } try { I= fis.read(b); } catch(IOException e) { /* do something appropriate */ } s = new String(b, 0); ta = new TextArea(s,5,40); add (ta); }

9.7 DataInputStreams

DataInputStreams与FileInputStreams差不多。Data流可以直接读任意一种变量类型，如浮点数，整数和字符等。一般来说，对二进制文件使用DataInputStream流。

9.7.1 打开和关闭DataInputStreams

打开和关闭DataInputStreams对象时，其方法与FileInputStreams相同：

DataInputStreams myDataStream; FileInputStreams myFileStream;

//get a file handle myFileStream = new FileInputStream("/usr/db/stock.dbf"); //open,or "chain" a data input file myDataStream = new DataOutputStream(myFileStream);

//Now we can use both input streams to access our file //j(If we want to...) myFileStream.read(b); I = myDataStrea.readInt();

//close the data friel explicityly //Always close the "topmost" file stream myDataStream.close(); myFileStream.close();

9.7.2 读DataInputStreams

当你从DataInputStreams流里访问文件时，你可以使用与FileInputStream流相同的成员函数 read()。但你也可以使用其他访问方法来读取不同种类的数据：

l byte readByte() l int readUnsignedByte() l short readShort() l int readUnsighedShort() l char readChar() l int readInt l long readLong() l float readFloat() l double readDouble() l String readLine()

以上每一个成员函数都读取相应的数据对象。象String readLine()成员函数，你可使用\n,\r,\r\n,或EOF作为字符 ?reg; 结束符。

读一个长整型，例如：

long serialNo; ... serialNo = myDataStream.readLong();

9.8 URL 输入流

除了基本文件访问外，Java还提 ?copy; 了通过网络使用URL访问对象的功能。在下面这个例子里，我们用getDocumentBase()成员函数并显式指定URL对象来访问声音和图象。

String imageFile = new String ("images/Duke/T1.gif"); images[0] = getImage(getDocumentBase(),imageFile();

如果我们愿意，可以直接使用URL: URL imageSource; imageSource = new URL("http://555-1212.com/~info"); images[0] = getImage(imageSource,"Duke/T1.gif");

我们可以为相应的URL打开输入流。例如，下面的程序里包括一个数据文件： InputStream is; byte buffer[] = new byte[24]; is = new URL(getDocumentBase(),dataname).openStream();

现在我们可以使用is，就象使用FileInputStream对象一样： is.read(buffer.0,buffer.length);

注意：有 ?copy; 用户设置了他们的浏览器安全属性，可以不让你的程序访问他们的文件。

9.9 OutputStreams

上面我们谈到了读数据，那么如何实现写数据呢？象输入流一样，输出流也有类似的层次结构：

OutputStream

FileOutputStream PipedOutputStream ByteArrayOutputStream FilterOutputStream

DataOutputStream PrintStream BufferedOutputStream

我们将分析FileOutputStream和DataOutputStream类来完成我们碰到的输出流问题。其它的输出流包含了更多的信息和成员函数。象输入流的源文件一样，这 ?copy; 文件在 $JAVA_HOME/src/java/io目录下。

9.9.1 FileOutputStream类

FileOutputStream对象用于向一个文本文件写数据。象输入文件一样，你得先打开这个文件后才能写这个文件。

9.9.2 打开一个FileOutputStream对象

要打开一个FileOutputStream对象，象打开一个输入流一样，你可以将字符 ?reg; 或文件对象作为参数： FileOutputStream myFileStream; myFileStream = new FileOutputStream("/etc/motd");

象输入流一样，你也可这样使用： File myFile; FileOutputStream myFileStream; myFile = new File("/etc/motd"); myFileStream = new FileOutputStream(myFile);

9.9.3 写入一个流

一 ?copy; 文件被打开，你便可以使用write()函数向文件里写一 ?copy; 数据。就象输入流的read()函数一样，你可有三种方法： l void write(int b);//writes out one byte l void write(byte b[]);//writes out entire array l void write (byte b[],int offset,int length);//write out length bytes of b[],starting at b[offset]

9.9.4 关闭一个FileOutputStream对象

关闭输出流和关闭输入流方法一样，你可以使用显式方法： myFileStream.close(); 你也可以让系统自动关闭它。

9.10 例子：存储信息

下面有一个程序，让用户输入一 ?copy; 姓名和电话号码。每一个姓名和号码将加在文件里。用户通过点“Done"按钮来告诉系统整个列表已输入完毕。

一 ?copy; 用户输入完整个列表，程序将创建一个输出文件并显示或打印出来。例如：

555-1212,Tom 123-456-7890,Peggy L. 234-5678,Marc 234-5678,Ron 876-4321,Beth&Brian 33.1.42.45.70,Jean-Marc

下面是程序的源代码： import java.io.*;

//Phones.java //A simple database creation program

class Phones { static FileOutputStream fos; public static final int lineLength = 81; public static void main(String args[]) throws IOExciption { byte[] phone = new byte[lineLength]; byte[] name = new byte[lineLenght]; int I; fos = new FileOutputStream("phone.numbers"); while (true) { System.err.println("Enter a name (enter 'done' to quit)"); readLine(name); if ("done".equalsIgnoreCase(new String(name,0,0,4))) { break; } System.err.println("Enter the phone number"); readLine(phone); for ( i=0;phone[i]!= 0;i++) { fos.write(phone[i]); } fos.write(','); for (i=0;name[i]!= 0;I++) { fos.write(name[i]); } fos.write('\n'); } fos.close(); }

private static void readLine(byte line[]) throws IOException { int i=0,b=0;

while ((i<lineLengh-1))&&((b=System.ini.read())!='\n')) { line[i++] = (byte)b; } line[i]=(byte) 0; } }

9.11 BufferedOutput流

如果你处理的数据量很多，或向文件写很多次小数据，你可以使用一个BufferedOutput流。 BufferedOutput流提 ?copy; 和FileOutputStream类同样的写操作方法，但所有输出全部存放在一个缓冲区里。当你填满缓冲区，它将一次性写入磁盘。或者你主动将缓冲区写入磁盘。

9.11.1 创建BufferedOutput流

如果要创建一个BufferedOutput流，首先需要一个FileOutput流。然后将缓冲区链接到 FileOutput流： FileOutputStream myFileStream; BufferedOutputStream myBufferStream; //get a file handle myFileStream = new FileOutputStream("/usr/db/stock.dbf"); //chain a buffered output stream myBufferSSstream = new BufferedOutputStream(myFileStream);

9.11.2 更新和关闭BufferedOutput流

和普通FileOutput流一样，向BufferedOutput流里的每一次写操作和写入磁盘操作并不是一一对应的。要想在程序结束 ?reg; 前将缓冲区里的数据写入磁盘，除非填满缓冲区，否则只有显式调用flush()函数： //force left-over data to disk myBufferStream.flush(); //close the data file explicitly //Always close the "topmost" file stream myBufferStream.close(); myFileStream.close();

9.12 DataOutput流

和DataInputStream对应，Java还提 ?copy; 了DataOutput流。使用DataOutput流，我们可以向文件写入二进制数据。

9.12.1 打开和关闭DataOutput流对象

打开和关闭DataOutput流对象与打开、关闭FileOutput流对象方法一样： DataOutputStream myDataStream; FileOutputStream myFileStream; BufferedOutputStream myBufferStream;

//get a file handle mhyFileStream = new FileOutputStream("/usr/db/stock.dbf"); //chain a buffered output stream (for efficiency); myBufferStream = new BufferedOutputStream(myFileStream); //chain a data output file myDataStream = new DataOutputStream(myBufferStream);

//Now we can use both input streams to access our file //(iiIf we want to ...) myBufferStream.write(b); myDataStream.writeInt(i);

//close the data file explicitly //Always colse the "topmost" file stream myDataStream.close(); myBuffersStream.close(); myFileStream.close();

9.12.2 向DataOutput流写数据

FileOutput流里的write()函数各种方法都适用于DataOutput流。你还可以看到DataInput流的类似函数方法： l void writeBoolean (boolean v) l void writeByte (int v) l void writeShort (int v) l void writeChar (int v) l void writeInt (int v) l void writeFloat (float v) l void writeDouble (double v) l void writeBytes (string s) l void writeChars (string s)

对字符 ?reg; 来说，有两种选择：byte和char。记住byte是8位数据而char是16位数据。如果你想利用Unicode字符的优点，你应使用writeChars()函数。

9.12.3 输出记数

在使用二进制数据输出时常用的另外一个函数是size()。这个函数返回写入文件数据的总字节数。你也可用size()函数将数据文件分成四字节为单位的块，例如： ... int bytesLeft = myDataStream.size()%4; for (int I = 0; I< bytesLeft; I++) { myDataStrea.write(0); } ...

9.13 随机访问文件

我们读文件常常不是从头至尾顺序读的。你也许想将一文本文件当作一个数据库，读完一个记录后，跳到另一个记录，它们在文件的不同地方。Java提 ?copy; 了RandomAccessFile类让你操作这种类型的输入输出。

9.13.1 创建随机访问文件

打开随机访问文件有两种方法： l 用文件名 myRAFile = new RandomAccessFile(String name,String mode); l 用文件对象 myRAFile = new RandomAccessFile(File file,String mode);

mode参数决定了访问文件的权限，如只读'r'或读写'wr'等。

例如，我们打开一个数据库更新数据： RandomAccessFile myRAFile; myRAFile = new RandomAccessFile("/usr/db/stock.dbf","rw");

9.13.2 访问信息

RandomAccessFile对象的读写操作和DataInput/DataOutput对象的操作方式一样。你可以使用在DataInputStream 和DataOutputStream里出现的所有read()和write()函数。

还有几个函数帮助你在文件里移动指针： l long getFilePointer(); 返回当前指针 l void seek(long pos); 将文件指针定位到一个绝对地址。地址是相对于文件头的偏移量。地址0表示文件的开头。 l long length(); 返回文件的长度。地址"length()"表示文件的结尾。

9.13.3 增加信息

你可以使用随机访问文件来设置成增加信息模式： myRAFile = new RandomAccessFile("/tmp/java.log","rw"); myRAFile.seek(myRAFile.length()); //Any subsequent write()s will be appended to the file

9.13.4 追加信息例子下面是一个在已存在文件后面追加字符 ?reg; 的例子： import java.io.IOException; import java.io.RandomAccessFile;

class raTest { public static void main(String args[]) throws IOException { RandomAccessFile myFAFile; String s = "Information to Append\nHi mom!\n"; //open our random access file myRAFile = new RandomAccessFile("/tmp/java.log","rw"); //move to the end of the file myRAFile.seek(myRAFile.length()); //Start appending! myRAFile.writeBytes(s);

myRAFile.close(); } }

本章小结

1. Java通过系统类达到访问标准输入输出的功能。 2. 你可以创建、读、写文件。

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